在美國(guó)，傳統(tǒng)的空調(diào)能耗占耗能總量的15%，你是否對(duì)這一現(xiàn)象有所察覺(jué)呢？這簡(jiǎn)單地說(shuō)明我們每年在建筑降溫上的花銷是龐大的。為此，斯坦福大學(xué)的一只工程師團(tuán)隊(duì)想出了一種新的對(duì)策，通過(guò)使用超薄的多層納米光子材料將外來(lái)熱量反射回去，并將建筑內(nèi)部熱量導(dǎo)出到太空中，從而降低建筑物和地球的溫度。

    熱量的傳遞有三種方式：傳導(dǎo)，對(duì)流以及輻射。由斯坦福電子工程師范汕洄（Shanhui Fan）教授帶頭的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種涂層材料，其類似于鏡子，可以反射紅外輻射以及太陽(yáng)光，還可以將建筑內(nèi)部的熱量以輻射的方式導(dǎo)出至太空中。該研究團(tuán)隊(duì)將這個(gè)過(guò)程命名為光子輻射冷卻。

    在該過(guò)程中，所使用的涂層材料是通過(guò)在銀薄層基體上涂覆二氧化硅（SiO2）和氧化鉿（HfO2）混合物而制得的。總共7層的涂層材料通過(guò)一種獨(dú)特的方式結(jié)合，其厚度僅有1.8微米。據(jù)該團(tuán)隊(duì)透露，即使最薄的鋁箔在這種結(jié)合層面前，也稍遜一色。然而，涂層厚度并未對(duì)它的性能有所影響；在紅外輻射的同時(shí)，該材料能夠完全反射太陽(yáng)光。

    本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這種涂層在熱學(xué)上就如財(cái)務(wù)負(fù)債表一樣，一直在赤字運(yùn)作。利用該涂層材料，將太陽(yáng)光反射回去，并將室內(nèi)熱量導(dǎo)出，從而降低了建筑的溫度。對(duì)涂層材料進(jìn)行修飾后，其可以發(fā)射出不同頻率的紅外射線，因而不會(huì)與建筑物周圍的空氣發(fā)生共振，直接導(dǎo)出至大氣層。雖然是在一個(gè)微小的水平上，但還是降低了地球溫度。

    研究團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)表明，該涂層材料可以反射97%的太陽(yáng)光。利用光子輻射冷卻過(guò)程，室內(nèi)整體溫度降低到了5℃。團(tuán)隊(duì)正在努力研發(fā)滿足尺寸需求，且在現(xiàn)實(shí)生活中性能同樣良好的涂層。截止目前，涂層可以達(dá)到披薩大小，并且在實(shí)驗(yàn)室已測(cè)試成功。據(jù)范教授所言，“對(duì)于每一個(gè)物體產(chǎn)生的熱量，它們都必須將其及時(shí)處理掉，我們所做的就是提供了這樣一種方式——利用寒冷的太空作為白天的散熱器。”

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責(zé)任編輯：劉洋

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